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什么是蝕刻機
或許在很多人看來,刻蝕技術(shù)并不如光刻機那般“”,但刻蝕在芯片的加工和生產(chǎn)過程中同樣不可或缺??涛g機主要工作是按照前段光刻機“描繪”出來的線路來對晶片進行更深入的微觀雕刻,刻出溝槽或接觸孔,然后除去表面的光刻膠,從而形成刻蝕線路圖案。
在芯片制造領(lǐng)域,光刻機像是前端,而蝕刻機就是后端。光刻機的作用是把電路圖描繪至覆蓋有光刻膠的硅片上,而蝕刻機的作用就是按照光刻機描繪的電路圖把硅片上其它不需要的光刻膠腐蝕去除,完成電路圖的雕刻轉(zhuǎn)移至硅片表面。兩者一個是設(shè)計者,一個是執(zhí)行者,整個芯片生產(chǎn)過程中,需要重復(fù)使用兩種設(shè)備,直至將完整的電路圖蝕刻到硅晶圓上為止。
目前,我國在蝕刻機領(lǐng)域已達到世界先進水平,尤其是中微半導體成功突破研制的5nm蝕刻機已于其它企業(yè),而且得到了臺積電的驗證。真正面臨技術(shù)挑戰(zhàn),也是被卡脖子的領(lǐng)域是光刻機。不過日前中科院院長白春禮表示,已將光刻機等技術(shù)難度較高的產(chǎn)品列入科研清單,未來將集中力量對這些“卡脖子”的技術(shù)進行攻關(guān)。相信未來光刻機技術(shù)也會實現(xiàn)重大突破。
蝕刻機和光刻機的區(qū)別
這倆設(shè)備非常簡單的表述便是光刻機把原理圖投射到遮蓋有光刻膠的硅片上邊,刻蝕機再把剛剛畫了原理圖的硅片上的不必要原理圖浸蝕掉,那樣看上去好像沒有什么難的,可是有一個品牌形象的形容,每一塊集成ic上邊的電源電路構(gòu)造變大成千上萬倍看來比全部北京市都繁雜,這就是這光刻和蝕刻加工的難度系數(shù)。
光刻的全過程就是目前制做好的硅圓表面涂上一層光刻膠(一種能夠被光浸蝕的膠狀物化學物質(zhì)),下面根據(jù)光源(加工工藝難度系數(shù)紫外線<深紫外線<極紫外線)通過掩膜照射硅圓表面(相近投射),由于光刻膠的遮蓋,照射的一部分被浸蝕掉,沒有陽光照射的一部分被留下,這一部分就是必須 的電源電路構(gòu)造。
蝕刻加工分成二種,一種是干刻,一種是濕刻(現(xiàn)階段流行),說白了,濕刻便是全過程中存水添加,將上邊歷經(jīng)光刻的圓晶與特殊的化學溶液反映,除掉不用的一部分,剩余的就是電源電路構(gòu)造了,干刻現(xiàn)階段都還沒完成商業(yè)服務(wù)批量生產(chǎn),其基本原理是根據(jù)等離子技術(shù)替代化學溶液,除去不用的硅圓一部分。
蝕刻機可以分為化學蝕刻機及電解蝕刻機兩類。在化學蝕刻中是使用化學溶液,經(jīng)由化學反應(yīng)以達到蝕刻的目的,化學蝕刻機是將材料用化學反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。
光刻機(Mask Aligner) 又名:掩模對準曝光機,曝光系統(tǒng),光刻系統(tǒng)等。常用的光刻機是掩膜對準光刻,所以叫 Mask Alignment System.一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕等工序。Photolithography(光刻) 意思是用光來制作一個圖形(工藝);在硅片表面勻膠,然后將掩模版上的圖形轉(zhuǎn)移光刻膠上的過程將器件或電路結(jié)構(gòu)臨時""到硅片上的過程。
光柵刻畫:光學中光柵通常的作用是色散。光柵刻劃是制作光柵的方法之一。